毕业设计（论文）-热敏电阻测温系统的温度采集模块的设计 (2)

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1、中北大学2010届毕业设计说明书1引言1.1课题研究意义温度是工业生产中主要的参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。单片机在工业生产中的应用尤其广泛，温度采集系统则是单片机在工业生产中的一个典型的应用。采用单片机对温度进行采集不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。随着嵌入式系统开发技术的快速发展及其在各个领域的广泛应用，单片机已经以其体积小、功能强、价格低、使用灵活等特点显示出了明显的优势和广泛的应用前景。作为一

2、名测控技术与仪器专业的学生，理应对单片机有更深的了解，本着开拓创新的思想，需要设计了带语音播报功能的温度测量仪。普通大众所常见的温度计是玻璃管温度计，它是靠管内水银升降来判断温度值的高低。当光线较暗时，就看不清水银位置，这给观察者带来不便。而使用负温度系数热敏电阻结合凌阳16位单片机系统开发出来的热敏电阻温度计则克服了普通温度计的许多缺点，使用更方便，而且更加准确。1.2课题研究的背景温度数据采集系统作为数据采集系统大家族的普通一员也是其一方面的具体应用，数据采集系统的发展就是她的发展。数据采集系统始于20世纪50年代，1965年

3、美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非熟练人员操作，并且测试任务由测试设备高速自动控制完成。由于该种数据采集系统具有高速属性和一定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。20世纪70年代中后期，随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机融为一体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统，因而获得了惊人的发展。从70年代起，数据采集系统发展过程中逐渐分为两类，一类是实验室数据采集系统，另一类是工业现场数据采

4、集系统。第46页共46页中北大学2010届毕业设计说明书20世纪80年代随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了极大的发展，开始出现了，通用的数据采集与自动化测试系统。该阶段的数据采集系统主要有两类，一类以仪器仪表和采集器、通用接口总线和计算机等构成。例如：国际标准ICE625（GPIB）接口总线系统就是一个典型的代表。这类系统主要用于实验室，在工业生产现场也有一定的应用。第二类以数据采集卡、标准总线和计算机够成。例如：STD总线系统。1.3课题研究的现状时至今日，由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能、高可靠性的数据采集系

5、统。现代的数据采集系统，在系统初始化、编程、修改、扩充等方面，变得比过去更加容易。A/D变换器的技术发展，允许以更高的分辨率，更快的采集速度和更低的成本，实现更精密的测量。目前，数据采集系统的一种较为肯定的发展趋势是：把个人计算机同数据采集系统结合起来，实现测量和控制任务的自动化。随着科学技术的发展和数据采集技术的广泛应用，对数据采集系统的各项指标，如采样率、分辨率、存储深度、数字信号处理的、抗干扰能力等方面提出了越来越高的要求，这时超高速数据采集系统应运而生。特别是在高速电路中的毛刺捕获、火箭喷气流量的动态测试以及遥感测试等场合

6、需要高速或超高速数据采集系统技术。超高速数据采集技术已广泛应用在雷达、导弹、通信、声纳、遥感、地质勘测、振动工程、无损检测、智能仪器、语音处理、激光多普勒测速、光时间域反射测量、物质光谱学与光谱测量、生物医学工程等领域，进而不断推动这些领域的发展。第46页共46页中北大学2010届毕业设计说明书2设计需求分析2.1总体需求结合当前我的设计及实际情况，具有以下任务需求：利用凌阳SPCE061A单片机和负温度系数热敏电阻的组合编程实现温度的实时测量和语音播报。温度的测量范围为-20℃至80℃，当按下报温键时，系统通过监测热敏电阻两端电

7、压，经过计算得到实时温度值，再播报出来。2.2硬件需求基于本设计的需要并从经济角度考虑，我选择了凌阳SPCE061A单片机作为硬件支持，它除了具有单片机最小系统外，还包扩有电源电路、音频电路、复位电路等，采用电池供电，方便携带。温度传感器选择了负温度系数热敏电阻MFD-502-34，热敏电阻是一种新型半导体感温元件，具有灵敏度高、体积小、寿命长的优点。2.3软件工具需求选定了硬件后就需要编写软件了，本设计选用的编程软件为C语言和凌阳汇编。同硬件的设计一样，软件也是分块进行的。主要包括以下部分的程序：系统初始化程序、键盘扫描程序、A

8、/D转换程序、温度计算程序、语音播报程序。各部分程序由主程序（main.c）调用，组成一个整体。第46页共46页中北大学2010届毕业设计说明书3凌阳单片机简介作为整个设计的核心部件，凌阳SPCE061A单片机起着至关重要的作用，影响着整个设计的各